DE1621004A1 - Glasmaterialien fuer silberaktivierte Phosphatglas-Dosimeter - Google Patents

Description

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PATENTINGENIEURE F. W. HEMMERICH · GERD MDLLER . D. GROSSE ■——

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Tokyo Shibaura Electric Co.« Ltd.. Kawasaki-shi - JAPAN Glasmaterialien für silberaktivierte Phosphatglas-Dosimeter

Die Erfindung befasst sich mit Glasmaterialien für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter sowie spezieller mit Glasmaterialien die leichter als die bekannten Materialien hergestellt v/erden können und dabei Gharakteristika aufweisen, wie sie bei Verwendung in der Dosimetrie wünschenswert sind.

Unter den verschiedenen wünschenswerten stahlungsdosimetrischen Eigenschaften des Dosimeterglases aus silberaktiviertem Phosphat können insbesondere die folgenden fünf Eigenschaften erwähnt werden.

1) Die Empfindlichkeit des Glases für Strahlungen oder die Intensität der Fluorescence des Glases, die durch eine Belichtungsdosiseinheit verursacht wird, soll hoch sein.

2) Die Vordosis des Glases oder die ursprüngliche Menge der Fluorescence vor dem Aussetzen durch Bestrahlung soll bei Umwandlung in die Dosismengen niedrig sein.

3) Die Energieabhängigkeit oder die Schwankung in der relativen Ansprechbarkeit des Glases gegenüber den Änderungen in der eff. Energie KeV der Strahlung soll so gering wie möglich sein.

4) Die Aufbauzeit oder der erforderliche Zeitintervall, in welchem die Flourescence einen gesättigten Wert erreicht, soll sobald daß durch eine bestimmte Bestrahlungsdosis bestrahlte Glas Flourescence durch Stimulation der Ultra-Violett-Strahlen zeigt, kurz sein.

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5) Der Schwund der Fluoescence-Fähigkeit des bestrahlten Glases mit anderen Worten, die Erscheinung, daß nachdem die durch die vorgenannte Stimulierung der Ultra-Violett-Strahlen erreichte Fluorescence-Intensität den gesätti^en Wert erreicht hat, die Intensität der Fluorescence allmählich abnimmt mit der Zeit während der Lagerung des Glases oder während das Glas auf einem menschlichen Körper befestigt wird, soll so gering wie möglich sein.

Ferner liegen Eigenschaften für ein Glasmaterial, wie es für Dosimeterglas von silberaktiviertem Phosphat gewünscht wird, in einer hohen, Dauerhaftigkeit gegen Verwitterung und gute Bearbeitungsfähigkeit. Beispielsweise wird ein kubisches Glasstück von 8 mm χ 8 mm χ 4,7 mm oder ein Plattenglasstück von vergleichbarem Volumen im allgemeinen für militärische oder zivile Verteidigungszwecke oder als ein persönliches Überwachungsdosimeter für Arbeiter in einem Bestrahlungsbereich verwandt. Dabei ist es in hohem Maße wünschenswert, daß diese Glasstücke eine gute Wetterbeständigkeit aufweisen, so daß sie über eine lange Zeit, wie beispielsweise über 3 oder 6 Monate oder sogar 1 Jahr verwendet werden können« Wenn ein Glasstück in Form eines kleinen Stabes in einer Abmessung von beispielsweise 1 m Durchmesser und 6 mm Länge zur Verwendung in der Radiologie oder der Bestrahlungstherapie hergestellt wird, soll das Glas eine gute Bearbeitungsfähigkeit haben, so daß es leicht bearbeitet werden kann, ohne daß Versteinung auftritt.

Unter den kleinen Rundgläsern für silberaktivierte Phophatglasdosimeter sind gegenwärtig die folgenden zwei von J.H. Schulman et al. entwickelten bekannt. Eines dieser Gläser wird hergestellt durch Zusatz von 8 Gewichtsteilen Silber, Metaphosphat AgPO₃ zu einer Gesamtheit iron 100 Gewichtsteilen bestehend aus 25 Teilen Kalium Metaphosphat KPO₃, 25 Teilen Barium Metaphosphat Ba(PO₃)₂ und 50 Teilen Aluminium Metaphosphat Al(PO₃)₃ und Schmelzen der Mischung. Die von dieser erschmolzenen Mischung hergestellten

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Dosimeterglasstücke finden eine weitere Verbreitung in der Militär- als auch in der Zivilverteidigung. Doch ist ihre Wetterbeständigkeit nicht so gut. Zum Zwecke des Messens der Wetterbeständigkeit wurden 2 Gramm gemahlenes Glas mit einer Teilchengrösse von ca. 40 ·- 60 Tayler mesh genommen und in einen konischen Kolben von 300 ecm Inhalt zusammen mit 50 ecm Wasser gefüllt. Nach Kochen über 2 Stunden bei einer Temperatur von 100° C wurde die Menge an Sodium Ionen K „ die im Wasser gelöst waren, durch Flammanalyse gemessen«, Das Ergebnis dieser Anlalyse zeigte, daß der gemessene Wert für das genannte Glasmaterial 50 ppm war. Dieses Glas wird nachstehend als "A"-Glas bezeichnet.

Die Bearbeitungsfähigkeit dieser Art Glasmaterial wurde weiter verbessert, so daß man leichter das vorerwähnte Glasstück in kleiner Stangenform erhielt. Die Zusammensetzung dieses verbesserten Glasmaterials besteht aus 25 Gewichtsteilen Lithium Metaphosphat LiPO₇, 25 Gewichtsteilen Magnesium Metaphosphat Mg(PO₃)-, 50 Gewichtsteilen Aluminium Metaphosphate Al(PO-)_ und 8 Gewichtsteilen Silber Metaphosphate Dies Glas wird nachstehend als "B"-Glas bezeichnet.

Während das "A'^Glas und das "B"-Glas fast die gleiche Empfindlichkeit und Vordosis aufweisen, ist die Bearbeitungsfähigkeit und die Wetterbeständigkeit des letzteren gegenüber dem ersteren " stark verbessert. Wie bereits erwähnt, beträgt die lösbare Menge an K des "A^H-Glases etwa 50 ppm, die lösbare Menge von Li des "B"-Glases jedoch nur ca. 3 ppm. Darüberhinaus kann das "B"-Glas infolge seiner guten Bearbeitungsfähigkeit leicht in Glasstücke von kleiner Stangenform in Abmessungen von ca. 1 mm Durchmesser und 6 mm Länge hergestellt werden, die zur Anbringung an den menschlichen Körper über eine lange Zeitdauer geeignet ist.

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Diese Glasmaterialien sind jedoch nicht vollkommen und weisen viele Probleme auf, die noch zu lösen sind. So ist zusätzlich zu dem Wunsch, die Empfindlichkeit noch weiter zu steigern, ebenfalls der Wunsch vorhanden, die Vordosis zu vermindern, so daß selbst Strahlungen von geringer Dosis genau gemessen werden können. Das Phänomen des Schwundes bei den A- oder B-Gläsern ist nicht so groß, doch ist es wünschenswert, ein Glas zu erzeugen, das einen geringeren Schwund aufweist, zum Zwecke der Kontrolle über eine lange Zeitdauer. Ferner weist das A-Glas eine hohe Energie-Abhänigkeit auf. Beispielsweise ist die relative Ansprechbarkeit des Glases bei Bestrahlung durch Röntgenstrahlen mit einer wirksamen Energie von 30 - 100 KeV etwa 20 mal grosser als die Ansprechbarkeit, wenn es durch γ Strah« len von Co ° mit einer wirksamen Energie von 1250 KeV bestrahlt wird. Wenn die Co ⁰V* Strahlen von 1250 KeV auf eine Substanz oder einen lebenden Körper gestrahlt werden, erzeugen sie sekundäre y Strahlen mit einer geringeren Energie entsprechend dem Comp ton !-Effekt und darüberhinaus erzeugen die Sekundär Strahlen Tertiär % Strahlen von noch geringerer Energie. Dieser Prozess kann sich wiederholen, so daß schließlich Y-Strahlen von geringerer Energie ausgesandt werden. Als Ergebnis sind dann in der Substanz oder in dem lebenden Körper y Strahlen oder Röntgen-Strahlen von geringer Energie zusätzlich zu den primären tf" Strahlen von Co vorhanden und so kann es geschehen, daß bei Verwendung von Glasstücken mit hoher Energieabhängigkeit zum Zwecke der Messung der Bestrahlungsdosis die Werte höher sind als die tatsächlichen. Somit ist es wünschenswert, Glas von geringerer Energieabhäng.gkeit herzustellen. Wie später unter Hinweis auf eine graphische Darstellung erklärt wird, ist die Energieabhängigkeit des B-Glases beträchtlich verbessert.

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Ein Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines verbesserten kleinen Rundglases für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter mit hoher Empfindlichkeit und geringer Vordosis, was gleichzeitig frei von der Schwunderscheinung ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines verbesserten kleinen Rundglases für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter mit geringer EnergieabhängigMt.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines kleinen Rundglases für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter, μ die eine hohe Wetterbeständigkeit zusätzlich zu den oben erwähnten wünschenswerten Eigenschaften aufweisen.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines kleinen Rundglases für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter, das eine hohe Bearbeitungsfähigkeit aufweist und geeignet ist für die Herstellung von Glasstücken in kleiner Stangenform.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines kleinen Rundglases für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter, das eine hohe Aufbaurate besitzt und geeignet ist -für militärische und Forschungszwecke. I

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines kleinen Rundglases für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter das in der Herstellung leicht zu überwachen ist.

Gemäß der Erfindung können die vorgenannten und weitere Ziele erreicht werden, indem das Glas durch Schmelzen einer Mischung entsprechend einer bekannten konventionellen Methode hergestellt werden, wobei die genannte Mischung aus 40 bis 55 Gewichtsteilen Aluminium Metaphosphat, aus 60 - 45 Gewichtsteilen Aluminium Metaphosphat und zwischen 2 - 11 Gewichtsteilen Silber Metaphosphat

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besteht. In Fällen, in denen Gläser mit besonders hoher Bearbeitungsfähigkeit gewünscht werden, werden der oben genannten Mischung zwischen 1,5 und 5,0 Gewichtsteile Magnesium Metaphosphat oder Beryllium Metaphosphat zugefügt. Solche Phosphat Materialien müssen einen Reinheitsgrad von im wesentlichen. 100 Sigen Metaverbindungen aufweisen.

Die Merkmale der Erfindung, die für neuartig gehalten werden, sind eingehend in den anliegenden Ansprüchen niedergelegt.

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Die Erfindung selbst jedoch, sowie ihre Ausbildungsform zusammen mit weiteren Zielen und Vorteilen kann am besten verstanden werden unter Hinweis auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

Figur 1 zeigt eine Kurve, die das Verhältnis zwischen der relativen Empfindlichkeit des neuartigen Glases und dem Gehalt an AgPO₃ illustriert.

Figur 2 zeigt Kurven der Aufbaucharakteristika des neuartigen Glases bei unterschiedlichem AgPO,-Gehalt.

Figur 3 zeigt die relative Ansprechbarkeit, d.h., die Kurven der eff. Energie-Charakteristika der neuartigen Gläser, die unterschiedliche Mengen von AgPO₃ enthalten.

Um die Empfindlichkeit der kleinen Rundgläser für silberaktivierte Phosphatglasdosimeter zu steigern, wurden ausgedehnte Untersuchungen an unterschiedlichen Glasmaterialien untermommen und dabei festgestellt, daß das gewünschte Ziel erreicht werden kann durch Verwendung einer Mischung von nahezu gleichen Mengen von Lithium Metaphosphat und Aluminium Metaphosphat als Basismaterial anstale einer Mischung Barium Metaphosphat und Magnesium Metaphosphat die bisher als Basismaterial für ä das Glas des oben angeführten Typs verwendet wurden. Diese Mischungen werden selbstverständlich mit einer geeigneten Menge von Silber Metaphosphat versetzt. Es ist wesentlich, daß das verwendete Material jedes Phosphates vollständig in Form von Metaphosphat erfolgt. Die Materialien sollen natürlich nicht irgendeine solcher Verunreinigungen, wie Kupfer, Eisen oder ähnlichem enthalten. Darüberhinaus sollten sie einen sehr geringen Zündverlust haben. Das heißt, der Bestand an Orthophosphat, Pyrophosphat und Phosphaten anderer Arten soll sehr gering sein, da andernfalls die Vordosis nicht vermindert wird und die Verbesserung der Empfindlichkeit nicht sehr hoch ist.

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In bisher bekannten silberaktivierten Phosphatgläsern hat man der Reinheit der Rohmaterialien nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt, so daß es äusserst schwierig war, die Qualität der Erzeugnisse zu kontrollieren. Somit war es schwierig, ständig Produkte von gleichbleibender Qualität zu erzeugen. Eine ständige und ausreichende Beobachtung der oben genannten Fakten resultiert jedoch in einentAnstieg der Empfindlichkeit der erzeugten Gläser sowie in der leichten Kontrolle der Produktion und dies bildet eines der wichtigsten Kennzeichen der Erfindung.

Die Empfindlichkeit des in Obereinstimmung mit dieser Erfindung hergestellten Glases durch Vermischen und Schmelzen von ca. 50 Gewichtsteilen reinem LiPO,, ca. 50 Gewichtsteilen reinem Al(POj)₃, wie auch 7 Gewichtsteilen von reinem AgPO₃ bewies sich als doppelt oder mehr als die der vorgenannten bisher bekannten Gläser des A- oder B-Types.

Die Empfindlichkeit des neuartigen silberaktivierten Phosphatglases schwankt in Abhängigkeit von seinem Ag-Gehalt. Wie in Figur 1) dargestellt, welche das Verhältnis zwischen der relativen Empfindlichkeit und dem Gehalt an AgPO₃ darstellt, liegt das Maximum der Empfindlichkeit bei einem AgPO^-Gehalt von ca. 4 I. Doch kann in Wirklichkeit ein AgPOj-Gehalt von 2-11 Gewichtsprozent verwendet werden, da die Empfindlichkeit innerhalb dieses Bereiches für den praktischen Gebrauch ausreichend ist. Es versteht sich, daß der Gehalt an AgPO₃ in geeigneter Weise gewählt werden muß, um das gewünschte Zi.el unter Einbeziehung anderer Faktoren zu erreichen. Wie in Figur dargestellt, schwanken die 1001-igen Einschwungzeiten der Gläser in hohem Maße in Abhängigkeit vom Gehalt in AgPO₃. In Figur Z) zeigt eine Kurve den Einschwung eines Glases, daß mehr als 8 Gewichtsprozente AgPO₃ enthält, in welchem Falle der Einschwung in ca. 5 Min. vollendet ist. Demzufolge ist als kleines Rundglas für Militär- oder Zivilverteidigungs-Zwecke ein Glas mit einem Gehalt von mehr als 8 I AgpO₃ vorzuziehen. 109813/0284 -G 3-

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Jedoch weist der Anstieg im AgPO_-Gehalt die Tendenz zu einem leichten Anstieg der Wetterbeständigkeit auf. Nichtsdestoweniger zeigte das Ergebnis des oben genannten Wetterbeständigkeitstestes bei der die lösliche Menge an Li+ bestimmt wurde mit diesem Bezug auf ein Glas, das 9 % AgPO, enthielt, das die lösliche Menge an Li ca. 8 ppm betrug, was weit geringer ist als der Wert von 50 ppm des bisher bekannten Α-Glases. Die Gläser für militärische oder Zivilverteidigungszwecke benötigen keine hohe Empfindlichkeit.

Im Nachfolgenden wird ein Glas entsprechend der Erfindung, das mehr als 8 % AgPO, enthält als -C-Glas bezeichnet, wo hingegen solche, die weniger als 8 I enthalten als D-Glas bezeichnet werden.

Kurve II in Figur 2) zeigt die Einschwungcharakteristik eines Glases, das 6 Gewichtsprozente AgPO₃ enthält. Man kann leicht daraus erkennen, daß es für das Einschwingen etwa einen Tag benötigt. Die Kurven II und IV zeigen Einschwung-Charakteristika von Gläsern, die 4 bzw. 2 Gewichtsprozent enthalten. Die Kurve III benötigt etwa 2 Tage, während die Kurve IV 5 Tage Einschwung benötigt. Es versteht sich, daß alle diese Einschwungkurven bei einer Temperatur von 25° C ermittelt wurden.

Wenn bestrahlte Gläser auf eine Temperatur zwischen 90 und 110° C für ca. 10 Min. erwärmt wurden, vollendeten sich alle Einschwingungen zwischen 5-10 Min, ungeachtet des AgPOj-Gehaltes. Demzufolge ist es für militärische oder Zivilverteidigungszwecke bei Aussenmessungen oder für Prüfzwecke bei Innenmessungen bei denen schnelle Messungen gewünscht werden, vorteilhaft, ein Glas zu verwenden, das mehr als 8 % AgPO₃ enthält. Andererseits können für persönliche Kontrolle oder medizinische Zwecke, wo im allgemeinen eine akkumulierte Bestrahlungsdosis übereine lange Zeitdauer gemessen werden soll, Gläser von weniger als 8 i AgPO₃ vorteilhaft angewendet werden, da hier keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Erwärung oder Lagerung der bestrahlten

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Gläser für einen oder mehrere Tage bestehen. Die lösbare Menge von Li des Glases, das ca. 6% AgPO₃ enthält, beträgt ca. 5 ppm. Seine Dauerhaftigkeit gegen Wettereinflüsse ist ausgezeichnet und seine Sensivität ist ebenfalls sehr hoch.

Es ist leicht, Gläser von kubischer oder Plattenform aus den oben genannten Glasmaterialien auszubilden und dies bietet hinsichtlich ihrer Bearbeitungsfähigkeit kein Problem. Wo jedoch kleine stabartige Produkte wie beispielsweise ein Stab von 1 mm Durchmesser und 6 mm Länge zur Verwendung in der Radiologie oder der Bestrahlungstherapie erzeugt werden, besteht eine Tendenz fc zur wachsenden Versteinerung des Glases. Dieses Problem wurde untersucht, wobei sich herausstellte, daß bei Verwendung eines Glases in einer Zusammensetzung bestehend aus 40 - 55 Gewichtsteilen reinem Lithium Metaphosphat, 60 - 45 Gewichtsteilen von reinem Aluminium Metaphosphat, 5 - 8 Gewichtsteilen von reinem Silber Metaphosphat und 1,5 - 5 Gewichtsteilen von reinem Magnesium-Metaphosphat MgCPO₃)- oder der gleichen Menge von reinem Beryllium Metaphosphat Be(PO₃)2 kleine stabartige Produkte einwandfrei ohne Versteinerung hergestellt werden können. Die Wetterbeständigkeit dieses Glases ist ebenfalls ausgezeichnet mit der lösbaren Menge von Li von nur 4 ppm. Die Empfindlichkeit dieses Glases war vergleichbar mit der des vorerwähnten D-Glases. Nachstehend wird dieses Glas bezeichnet als E-Glas.

Der Wert der Vordosis eines jeden der genannten C, D und E-Gläser entsprechend der Erfindung lag zwischen 0,1 und 0,2 R und ist eine GrossenOrdnung geringer als der Wert 2 R oder 5 R der bisher bekannten A- oder B-Gläser. Als Ergebnis kann selbst geringe Bestrahlung von beispielsweise ca. 0,01 R, was bisher äusserst schwierig mit herkömmlichen Gläsern zu messen war, mit hoher Genauigkeit mit diesen aus dem neuartigen Glas hergestellten Vorrichtungen gemessen werden und dies ist ein deutlicher Fortschritt.

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. . - Λ Λ -Ein weiterer erwähnenswerter Vorteil des neuartigen Glases liegt in seiner geringen Energieabhängigkeit. Figur 3 zeigt eine Gruppe von Kurven, welche den Vergleich der Energieabhängigkeit der neuartigen Gläser mit der der bisher bekannten Gläser illustrieren, worin die Kurven A, B und C die relative Ansprechbarkeit der bisherigen Typen A und B und Type C dieser Erfindung darstellen« Die Kurve D stellt die des Types D und E gemäß dieser Erfindung dar und die Kurve D¹ stellt die der Type D dieser Erfindung dar, welche geringere Mengen an AgPO- enthält.

Der Gehalt an AgPO₃ für die jeweiligen Gläser ist ebenfalls in Figur 3 dargestellt. Wie man aus Figur 3 deutlich erkennen kann, zeigt das bisher bekannte Α-Glas bei Bestrahlung durch Röntgenstrahlen einer effektiven Energie Von 30 - 100 KeV eine relative Ansprechung, die etwa 20 mal grosser ist als die bei Bestrahlung durch C0⁶⁰ tf Strahlen von 1250 KeV. Jedoch sind bei den neuartigen Gläserss gemäß der Erfindung diese relative Ansprechbarkeit zwischen 30 und 100 KeV nuT mehrere Male grosser als die von 1250 Ke¥* Dies ist von besonders grossem Vorteil für das Messen von Strahlen, die eine eff. Energie über einen weiten Bereich besitzen.

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil des neuartigen Glases liegt darin, daß keine merkenswerte Schwunderscheinung vorhanden ist. Das Phänomen des Schwundes kann definiert werden entsprechend einer Kurve I in Fig, 2, die mit der Zeit abfällt. Im Falle des neuartigen Glases jedoch, wie dies durch Kurve I dargestellt wird, ist diese im wesentlichen horizontal und zeigt fast keine Tendenz zum Abfall mit der Zeit. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, ist im Falle des bisher bekannten Α-Glases der Schwund etwa zweimal grosser als der der neuartigen Gläser

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Wie bereits erwähnt ist es wesentlich, die Reinheit jedes Phosphatmaterials zu steigern. Andere Unreinheiten, die häufig durch andere Gründe hereinkommen sind Al₂O₃ oder SiO₂, die häufig in geschmolzenes Glas aus dem aus Aluminium oder Kieselerde bestehenden Glastiegel, der zum Schmelzen des Glases verwendet wird, übergehen. In solch einem Falle ergibt SiO₂ oder Al₂O₃ von weniger als 5 Gewichtsprozent keine Schwierigkeiten bei dem geschmolzenen Glas noch beeinträchtigt es die oben genannten vorteilhaften Charakteristika der neuartigen Gläser. Der Einschluß von weniger als 5 Gewichtsprozent von reinem Magnesium Metaphosphat zu der neuartigen Glaskomponente ergibt keine Abnahme der Empfindlichkeit des neuartigen Glases ausser beim Ε-Glas, Darüberhinaus verbessert ein solcher Einschluß die Wetterbeständigkeit ohne die Vordosis zu erhöhen.

Bei den Gläsern entsprechend der Erfindung wird es wegen der Verwendung von reinen Metaphosphaten als Rohmaterial leicht den SchmelzVorgang zu überwachen. Ferner wird es durch konstante Aufrechterhätung der Proportion der Bestandteile und der Schmelztemperatur entsprechend der Anwendung, immer möglich in grossen Mengen Erzeugnisse von gleichmässiger Qualität herzustellen, die für eine besondere Anwendung geeignet sind. Somit ist das Ausbringen der Produktion in hohem Maße verbessert und dabei werden die Produkte wirtschaftlicher hergestellt. Schmelztemperaturen von 1100 bis 1150° C liegen richtig. Wenn jedoch 1200° C überschritten wird, beginnen die Phosphate sich zu zersetzen und zu verdampfen, wodurch sie aus dem benötigten Meta-Typ ausscheiden und die Vordosis des Glases neigt dazu, sich zu erhöhen.

Die Erfindung wird besser verstanden unter Hinweis auf die nachfolgenden spezifischen Beispiele, die illustrativ und nicht begrenzt zu verstehen sind. Alle Teile verstehen sich als Gewihtsteile.

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Beispiel 1;

700 Gramm einer Mischung bestehend aus 44,3 Teilen reinem Lithium Metaphosphat, 50,0 Teilen reinem Aluminium Metaphosphat und 5,7 Teilen reinem Silber Metaphosphat wurden in reines Aluminium gegeben und der Tiegel wurde dann erwärmt auf eine Temperatur zwischen 1100 und 1150° C in einem Elektroofen, der mit einem Heizelement aus einer gesinterten Masse von Silizium-Karbid-Pulver versehen war, wordurch die Mischung geschmolzen wurde und mit einem Stab von reinem Aluminium gerührt wurde, so daß man eine Glasmasse erhielt. Diese Glasmasse wurde zu einem kubischen Glasstück der Abmessung 8 mm χ 8 mm χ 4,7 mm geformt. Die Vordosis des Glasstücks betrug 0,10 R und selbst eine kleine Bestrahlungsdosis von ca, 0,01R konnte genau mit diesem Glasstück gemessen werden. Durch die vorgenannte Testmethode stellte man fest, daß die lösbare Menge an Li dieses Glases 5 ppm betrug. Nachdem das Glasstück dieses Beispiels eine relativen Luftfeuchtigkeit von 70 - 100 % ausgesetzt und bei einer Temperatur von 30° C über 3 Monate gehalten wurde, wurde keine Oberflächen-Abnormität festgestellt und der Schwund betrug nur 2 %. Dabei war die Empfindlichkeit dieses Glases ca-3 χ höher als das des oben erwähnten herkömmlichen B-Glases.

Beispiel 2:

In dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1) beschrieben, wurde eine Mischung bestehend aus 41,5 Teilen reinem Lithium Metaphosphat, 50,0 Teilen reinem Aluminium Metaphosphat und 8,5'Teilen reinem Silber Metaphosphat zu einer Glasmasse erschmolzen.

Dieses Glas wurde in ein kubisches Glasstück geformt, das eine Abmessung von 8 mm χ 8 mm χ 4,7 mm aufwies. Wie in Beispiel 1 betrug die Vordosis dieser Glasstücke 0,10 R. Die Glasstücke wurden einer Bestrahlung durch ^f Strahlen mit einer Intensität von ca. 1 R ausgesetzt und bestrahlt von Co und dann durch Ultra-Violettstrahlen stimuliert. Die aus der Ultra-Violettstrahlen-Stimulation resultierende Flourexcence erreichte eine

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Sättigung innerhalb von 5 Min. Die lösbare Menge an Li dieses Glases betrug 8 ppm. Wie in Beispiel 1 stellte man keine Abnormität an der Oberfläche des Glases fest nachdem dieses" in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit zwischen 70 und 100 % und einer Temperatur von 30° C über 3 Monate gestanden hatte. Der Schwund des Glases betrug nur ca. 3 % nach 6 Monaten und die Empfindlichkeit dieses Glases war etwa 2,5 χ höher als die des herkömmlichen B-Glases.

Beispiel 3:

Im gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Mischung bestehend aus 44,4 Teilen reinem Lithium Metaphosphat 47,2 Teilen reinem Aluminium Metaphosphate 5,6 Teilen reinem Silber-Metaphosphat und 2,8 Teilen reinem Magnesium Metaphosphat zu einer Glasmasse erschmolzen.

Dieses Glas konnte leicht ohne Versteinerung in kleine stabartige Glasstücke von 1,0 mm Durchmesser und 6 mm Länge geformt werden. Die Vordosis dieser Glasstücke betrug 0,15 R und die lösbare Menge an Li betrug 4 ppm. Das Prüfergebnis in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 70 100 % war identisch mit dem des Beispiels 2. Der Schwund betrug ca. 1 % nach 6 Monaten und die Empfindlichkeit dieser Glasstücke war etwa dreimal höher als die des B-Glases.

Beispiel 4;

Im gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben,wurde eine Mischung bestehend aus 42,4 Teilen reinem Lithium Metaphosphat, 47,2 Teilen reinem Aluminium Metaphosphat, 5,6 Teilen reinem Silber Metaphosphat und 4,8 Teilen reinem Berillium Metaphosphat zu einer Glasmasse erschmolzen.

Das Glas wurde leicht in kleine stabförmige Glasteile geformt identisch denen, die in Verbindung mit Beispiel 3 beschrieben wurden.

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Ihre Dauerhaftigkeit gegen Wettereinflüsse,der Schwund und
die Empfindlichkeit waren vergleichbar mit den Werten in
Beispiel 3.

Während hier besondere Ausbildungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, versteht sich, daß Änderungen und Abarten möglich sind, ohne daß damit von der Idee der Erfindung abgewichen wird. Die anliegenden Ansprüche sollen daher alle
solche Änderungen und Abarten erfassen, die bei richtiger Betrachtungsweise in den Umfang der Erfindung fallen.

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Claims (7)

Tokyo Shibaura Electric Co. Ltd. Kawasaki-shi - JAPAN Patentansprüche ;

1) Ein Glasmaterial für ein silberaktiviertes Phosphatglasdosimeter bestehend aus einer geschmolzenen und erstarrten Mischung umfassend zwischen 50 und 55 Gewichtsteilen Lithium Metaphosphat,zwischen 60 und 45 Gewichtsteilen Aluminium ■k Metaphosphat und zwischen 2 und 11 Gewichtsteilen Silber Metaphosphat, wobei alle genannten Phosphate in Form des reinen Meta-Types sind.

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2) Das Glasmaterial gemäß Anspruch 1), bei dem das genannte Silber Metaphosphat zwischen 2 und 8 Gewichtsteilen beträgt und das genannte Dosimeter für persönliche Kontrollzwecke verwendet wird.

3) Das Glasmaterial gemäß Anspruch 1), bei dem das genannte Silber Metaphosphat zwischen 8 und 11 Gewichtsteile betTägt und das genannte Dosimeter für militärische oder Zivilverteidigungszwecke verwendet wird.

4) Das Glasmaterial gemäß Anspruch 2), bei dem die genannte erschmolzene und erstarrte Mischung weiter besteht aus zwischen 1,5 und 5,0 Gewichtsteilen Magnesium Metaphosphat und das genannte Dosimeter für die Radiologie oder Bestrahlungstherapie verwendet wird.

5) Das Glasmaterial gemäß Anspruch 4), worin das genannte Magnesium Metaphosphat Beryllium Metaphosphat ist.

6) Ein Glasmaterial für ein silberaktiviertes Phosphatglasdosimeter, im wesentlichen wie hierin beschrieben unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen,

7) Ein Glasmaterial für ein silberaktiviertes Phosphatglasdosimeter, im wesentlichen wie hierin beschrieben unter Hinweis auf Beispiel 1-4.

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